位置傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光學檢測按壓位置的位置傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，提出一種光學檢測按壓位置的位置傳感器（例如，參照專利文獻1)。該技術(shù) 方案為，將用于形成光路的多個芯部沿著縱橫方向配置、將這些芯部的周緣部用包層覆蓋 而形成為片狀，使來自發(fā)光元件的光向上述各芯部的一端面入射，并在各芯部的另一端面 利用受光元件檢測從各芯部內(nèi)穿過來的光。而且，當用手指等按壓該片狀的位置傳感器的 表面的一部分時，該按壓部分的芯部被壓扁（芯部的按壓方向上的橫截面積變?。?，對于該 按壓部分的芯部而言，由于上述受光元件的光的檢測等級降低，因此能夠檢測出上述按壓 位置。
[0003] 另一方面，作為用于輸入文字等的輸入裝置，提出一種具有壓敏式觸摸屏和顯示 器的輸入裝置（例如，參照專利文獻2)。對于該輸入裝置而言，當用筆在上述壓敏式觸摸屏 上輸入文字等時，上述壓敏式觸摸屏感知到該筆尖的加壓位置并輸出到上述顯示器，從而 在該顯示器上顯示上述所輸入的文字等。
[0004] 專利文獻1 :(日本）特開平8-234895號公報
[0005] 專利文獻2 :(日本）特開2006-172230號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的問題
[0007] 通常，在用筆等書寫工具在紙上書寫文字等的情況下，握持該書寫工具的手的小 拇指、小拇指根部（小魚際區(qū)）等也與該紙的表面接觸。
[0008]因此，當用筆等書寫工具在上述專利文獻1的片狀的位置傳感器的表面輸入文字 等時，不僅是筆尖，握持該書寫工具的手的小拇指、小拇指根部等也按壓上述片狀的位置傳 感器，因此，不僅會檢測到所輸入的文字等，還會檢測到不需要的上述小拇指、小拇指根部 等。
[0009] 將文字等輸入到上述專利文獻2的輸入裝置的情況也一樣，上述壓敏式觸摸屏不 僅會感知到筆尖的加壓位置，還會感知到握持該書寫工具的手的小拇指、小拇指根部等的 加壓位置，因此，不僅所輸入的文字等被顯示在顯示器上，不需要的上述小拇指、小拇指根 部等也會顯示在顯示器上。
[0010] 本發(fā)明鑒于這樣的情況而做成，其目的在于提供一種在用筆等輸入體輸入文字等 信息時感知不到握持該輸入體的手的小拇指、小拇指根部等不需要部分的位置傳感器。
[0011] 用于解決問題的方案
[0012] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的位置傳感器是一種片狀的位置傳感器，其具有：片狀 的光波導路，其是在片狀的下包層的表面將多個線狀的芯部配置形成為格子狀、并且以覆 蓋這些芯部的狀態(tài)且以片狀形成上包層而成的；發(fā)光元件，其與上述芯部的一個端面相連 接；以及受光元件，其與上述芯部的另一個端面相連接，位置傳感器采取如下結(jié)構(gòu)：其根據(jù) 由對其自身表面的任意部位的按壓引起的芯部的光傳播量的變化來確定按壓部位，對上述 位置傳感器的按壓就是由輸入體的曲率半徑R(單位：ym)的頂端輸入部進行的按壓，如果 使用該曲率半徑R和芯部的厚度T(單位：ym)的比值A(chǔ)( =R/T)，那么上述芯部的折射率 與上述下包層的折射率之間的差A以及上述芯部的折射率與上述上包層的折射率之間的 差A被設(shè)定在由下述式（1)表示的最大值A(chǔ)max和下述式（2)表示的最小值A(chǔ)min之間， 上述芯部的彈性模量設(shè)定為比上述下包層的彈性模量和上述上包層的彈性模量大，在按壓 上述片狀的光波導路的表面的狀態(tài)下，其芯部的按壓方向上的截面的變形率比上包層的按 壓方向上的截面的變形率和下包層的按壓方向上的截面的變形率小。
[0013] [式 1]
[0014] Amax= 8. 0X102-AX(5. 0X10 4)…（1)
[0015] [式 2]
[0016] Amin=I. 1X102-AX(I. 0X10 4)…（2)
[0017]另外，在本發(fā)明中，"變形率"指的是，在按壓方向上，按壓芯部、上包層以及下包層 受壓時各自的厚度的變化量相對于按壓前各自的厚度的比值。
[0018] 本發(fā)明的發(fā)明人為了在用筆等輸入體向具有以格子狀配置形成有多個線狀的芯 部的片狀的光波導路的位置傳感器的表面輸入文字等信息時不感知到握持該輸入體的手 的部分，反復研究了上述芯部的光傳播。在該研究過程中，本發(fā)明的發(fā)明人設(shè)想了不像以往 那樣以輸入體的頂端輸入部（筆尖等）的壓力、握筆的手的壓力來將芯部壓扁（截面積變 小），而是反過來使芯部在受到上述壓力時不被壓扁（保持截面積）。因此，將芯部的彈性 模量設(shè)定為比下包層的彈性模量和上包層的彈性模量大。這樣的話，輸入體的頂端輸入部 的部分和手的部分都使上包層和下包層以在按壓方向上被壓扁的方式變形，而使芯部以保 持截面積的狀態(tài)而沿著輸入體的頂端輸入部、手的部分陷入下包層1的方式彎曲。而且，芯 部的彎曲狀態(tài)是在輸入體的頂端輸入部的部分為急劇彎曲、在手的部分為平緩彎曲。其結(jié) 果，在輸入體的頂端輸入部的部分的芯部，由于芯部的急劇彎曲，所以來自芯部的光發(fā)生泄 漏（散射），而在手的部分的芯部，芯部的彎曲平緩，所以不發(fā)生上述的光的泄漏（散射）。 即、發(fā)現(xiàn)了，在輸入體的頂端輸入部的部分的芯部，受光元件的光檢測等級（受光量）降低， 在手的部分的芯部，其檢測等級未降低。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了如下內(nèi)容：能夠根據(jù)該光檢 測等級的降低來檢測輸入體的頂端輸入部的位置，而對于其檢測等級未降低的手的部分， 其狀態(tài)與未被按壓的狀態(tài)相同而不會被感知。
[0019] 而且，本發(fā)明的發(fā)明人為了提高輸入體的頂端輸入部的位置的檢測精度，反復研 究了由按壓輸入體的頂端輸入部所引起的來自上述芯部的光的泄露（散射）。在該研究過 程中，發(fā)現(xiàn)上述光的泄露（散射）取決于芯部的折射率與下包層的折射率之間的差A和芯 部的折射率與上包層的折射率之間的差A，并且該折射率的差A取決于上述輸入體的頂 端輸入部的曲率半徑R和芯部的厚度T。而且，反復試錯的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了如 下內(nèi)容而獲得了本發(fā)明：如果上述折射率的差A被設(shè)定在上述式（1)所示的最大值A(chǔ)max 和上述式（2)所示的最小值A(chǔ)min之間，則能夠提高輸入體的頂端輸入部的位置的檢測精 度。
[0020] 發(fā)明的效果
[0021] 本發(fā)明的位置傳感器將芯部的彈性模量設(shè)定為比下包層的彈性模量和上包層的 彈性模量大。因此，在對光波導路的上包層的表面進行了按壓時，該光波導路的芯部的按壓 方向上的截面變形率比上包層的截面變形率和下包層的按壓方向上的截面變形率小，芯部 的按壓方向上的截面積被保持。而且，在用筆等輸入體向上述位置傳感器的表面輸入文字 等信息時，在筆尖等頂端輸入部的按壓部分，芯部的彎曲狀態(tài)是沿著輸入體的頂端輸入部 的急劇彎曲，從而來自芯部的光發(fā)生泄漏（散射），在握持輸入體的手的部分的按壓部分， 芯部的彎曲狀態(tài)是沿著手的平緩彎曲，能夠不發(fā)生上述的光的泄漏（散射）。因此，在被筆 尖等頂端輸入部按壓的芯部，受光元件的光檢測等級降低，在被握持輸入體的手按壓的芯 部，能夠使其檢測等級不降低。而且，能夠根據(jù)其光檢測等級的降低來檢測出筆尖等頂端輸 入部的位置，而對于其檢測等級未降低的手的部分，其狀態(tài)與未被按壓的狀態(tài)相同，因此能 夠不被感知。
[0022] 而且，本發(fā)明的位置傳感器因為將芯部的折射率與下包層的折射率之間的差A 和芯部的折射率與上包層的折射率之間的差A設(shè)定在上述式（1)所示的最大值A(chǔ)max和 上述式（2)所示的最小值A(chǔ)min之間，所以能夠使由按壓輸入體的頂端輸入部引起的上述 光檢測等級的降低〔來自芯部的光的泄露（散射）〕合理化，從而能夠提高輸入體的頂端輸 入部的位置的檢測精度。
【附圖說明】
[0023] 圖1示意性地表示本發(fā)明的位置傳感器的一個實施方式，（a)是其俯視圖，（b)是 其放大剖視圖。
[0024] 圖2的（a)是示意性地表示上述位置傳感器的被輸入體按壓了的狀態(tài)的剖視圖， (b)是示意性地表示上述位置傳感器的被手按壓了的狀態(tài)的剖視圖。
【具體實施方式】
[0025] 接著，基于附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0026] 圖1的（a)是表示本發(fā)明的位置傳感器的一個實施方式的俯視圖，圖1的（b)是 將其中央部的截面放大了的圖。該實施方式的位置傳感器A具有：四邊形片狀的光波導路 W，其是由四邊形片狀的下包層1和四邊形片狀的上包層3夾持格子狀的芯部2而成的；發(fā) 光元件4,其與構(gòu)成上述格子狀的芯部2的線狀的芯部2的一個端面相連接；以及受光元件 5,其與上述線狀的芯部2的另一個端面相連接。而且，從上述發(fā)光元件4發(fā)出的光經(jīng)過上 述芯部2的內(nèi)部而被上述受光元件5接收。另外，上述芯部2的彈性模量設(shè)定為比上述下 包層1的彈性模量和上述上包層3的彈性模量大。由此，在按壓了上述四邊形片狀的光波 導路W的表面時，其芯部2的按壓方向上的截面的變形率比上包層3的按壓方向上的截面 的變形率和下包層1的按壓方向上的截面的變形